Nature:機(jī)器促進(jìn)人類語(yǔ)言的產(chǎn)生
本周,《自然》上刊登了一篇科學(xué)報(bào)告,研究人員發(fā)現(xiàn),機(jī)器人可以促進(jìn)人類語(yǔ)言的產(chǎn)生。

這一報(bào)告的意義在于,對(duì)語(yǔ)言發(fā)育遲緩、詞匯檢索困難的臨床人群、以及需要增強(qiáng)語(yǔ)言生成的教育環(huán)境,機(jī)器人或許能起到十分重要的作用。
而且,文章揭示的共同表征和語(yǔ)言促進(jìn)機(jī)制可能會(huì)被整合到社交機(jī)器人的認(rèn)知架構(gòu)中,以提高它們?cè)谂c人類進(jìn)行口頭交流時(shí)的溝通技巧。
此前,已有研究證明,在信息處理級(jí)別,機(jī)器人可以影響人類行為,包括運(yùn)動(dòng)、社交、高階認(rèn)知方面。
人類+機(jī)器人:命名任務(wù)快速完成!
根據(jù)文章,本次實(shí)驗(yàn)的參與者是36名年齡在 19 至 35 歲之間的德語(yǔ)母語(yǔ)人士,以及機(jī)器人Pepper,這是日本軟銀集團(tuán)和法國(guó)Aldebaran Robotics專為與人類交流而研發(fā)的人形機(jī)器人,高1.2 米。

機(jī)器人的語(yǔ)音和行為通過 NAOqi 框架生成,其中包含在機(jī)器人和可視化顯示刺激的 Presentation 軟件之間進(jìn)行通信的自定義腳本。
為了突出機(jī)器人的自然行為,休息期間,它被設(shè)置為響應(yīng)并關(guān)注其環(huán)境。在命名任務(wù)期間,則會(huì)有微妙的手臂和頭部運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)開始前,Pepper會(huì)作為任務(wù)伙伴被介紹給參與者。
實(shí)驗(yàn)材料包括 320 張自然或人造物體的照片,分為32 個(gè)不同語(yǔ)義類別(如,花卉、建筑物、鳥類)。
實(shí)驗(yàn)裝置中的認(rèn)知模型如圖A所示,語(yǔ)音生成過程中的詞匯訪問認(rèn)知模型解釋了概念如何激活心理詞匯表中的條目,然后轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音。

實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)參與者和機(jī)器人Pepper在電腦屏幕前相鄰而坐,顯示圖片,其中一些是語(yǔ)義相關(guān)的。
研究人員評(píng)估了機(jī)器人的言語(yǔ)行為是否被模擬,以及在哪個(gè)處理層面(概念與詞匯)。
為了排除在與機(jī)器人共享命名過程中可能出現(xiàn)的額外語(yǔ)言輸入的干擾,參與者和機(jī)器人都戴著耳機(jī),這可以掩蓋伙伴的命名聲。
圖片由參與者命名,一半只以視覺方式呈現(xiàn)。在聯(lián)合命名條件下,某一語(yǔ)義類別中的一半圖片(如寵物)由參與者命名,另一半由機(jī)器人伙伴命名。對(duì)于那些由參與者命名的圖片,將計(jì)算出1-5的順序位置。

每個(gè)試驗(yàn)都以 0.5 秒的固定交叉展示開始。在參與者命名物體的試驗(yàn)中,圖片被呈現(xiàn)直到命名響應(yīng)被啟動(dòng)或最多 2 秒。從圖片展示開始,參與者的命名延遲(反應(yīng)時(shí)間)會(huì)被記錄下來。
圖片連續(xù)顯示在電腦屏幕上。在單一命名條件下,在一個(gè)給定的語(yǔ)義類別中,一半的圖片(例如:水果)被參與者命名,另一半的圖片僅以視覺方式呈現(xiàn)。水果)的一半被參與者命名,另一半則只以視覺方式呈現(xiàn)。在聯(lián)合命名條件下,在一個(gè)特定的語(yǔ)義類別中,一半的圖片(如寵物)由參與者命名,另一半由機(jī)器人命名。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:
- 與機(jī)器人共同命名可以促進(jìn)語(yǔ)言的產(chǎn)生。
- 人類和人類同伴一起命名時(shí)沒有促進(jìn)作用,而和機(jī)器人一起,則有促進(jìn)作用。
- 機(jī)器人并未在詞匯選擇的層面上共同表征,機(jī)器的語(yǔ)言是在概念層面進(jìn)行模擬,從而對(duì)人類語(yǔ)言的產(chǎn)生產(chǎn)生了促進(jìn)作用。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),參與者完成了兩個(gè)與機(jī)器人意圖有關(guān)的問題:機(jī)器人有意采取行動(dòng)、機(jī)器人主動(dòng)決定何時(shí)對(duì)刺激做出反應(yīng),評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)從1到11.
當(dāng)然,此項(xiàng)研究并不是十分完善,比如,還不清楚這種共同表征的確切性質(zhì)。未來的研究應(yīng)該包括生理測(cè)量,如腦電圖,或是針對(duì)性的潛在機(jī)制。
另外,還應(yīng)系統(tǒng)地研究機(jī)器人的行為、(合成)聲音或視覺外觀的細(xì)節(jié),以及語(yǔ)言交互的強(qiáng)度或機(jī)器人屬性的加強(qiáng)是會(huì)否影響機(jī)器人的語(yǔ)言共同表示。






























